La Collezione del MASI nasce nel 2015 e include opere di artisti svizzeri e internazionali che spaziano dagli anni venti del Novecento ad oggi. Fra i contributi più importanti al suo ampliamento figurano l’importante donazione di Giancarlo e Danna Olgiati (comprendente opere dal periodo Bauhaus ad oggi), la donazione di un importante nucleo di opere del ciclo Difesa della Natura di Joseph Beuys e quelle concesse dagli artisti Renzo Ferrari, Marcel Dupertuis, Fiorenza Bassetti, Markus Raetz e Wolfgang Laib.

L’Associazione Amici Sostenitori del Museo d’arte della Svizzera italiana ha contribuito ad arricchire la collezione del MASI con opere di artisti quali Filippo Tommaso Marinetti, Fausto Melotti, Pietro Consagra, Giulio Paolini, Not Vital, Markus Raetz, Wolfgang Laib e Nicolas Party.

La Collezione dello Stato del Cantone Ticino comprende principalmente opere datate tra il XIX e il XX secolo con alcune significative incursioni nei secoli precedenti, tra le quali figurano i dipinti di Pier Francesco Mola e Giuseppe Antonio Petrini. La raccolta è suddivisa nei seguenti nuclei: Collezione del Cantone Ticino, Collezione dell’ex Museo Cantonale d’Arte e Collezione Monte Verità.
La Collezione del Cantone Ticino offre un ampio panorama dell’arte ticinese. Dal 1975 la raccolta viene incrementata grazie agli acquisti della Commissione cantonale di belle arti. Numerose opere sono ospitate all’Archivio di Stato, in stabili amministrativi, sedi di rappresentanza o scuole del Cantone.
La Collezione dell’ex Museo Cantonale d’Arte comprende principalmente opere di artisti legati al territorio e all’attività espositiva del museo. Accanto a questo nucleo principale figurano opere di artisti che hanno avuto un ruolo di primo piano nell’ambito della storia dell’arte moderna e contemporanea come Edgar Degas, Pierre-Auguste Renoir, Camille Pissarro, Gabriel Orozco, Rineke Dijkstra o Thomas Struth. I depositi della Confederazione, della Fondazione Gottfried Keller e del Kunsthaus Zürich hanno portato nella collezione opere significative di artisti che hanno segnato la storia dell’arte svizzera e non solo, quali Cuno Amiet, Edoardo Berta, Carlo Carrà, Filippo Franzoni, Achille Funi, Ferdinand Hodler, Johannes R. Schürch e Mario Sironi. Fra le donazioni più importanti figurano quella concessa dalla famiglia Lenggenhager-Tschannen di opere di maestri francesi del secondo Ottocento, il legato Fritz Glarner e la donazione del conte Panza di Biumo, che costituisce uno degli insiemi più importanti in Svizzera di opere del periodo post-minimal con opere di artisti quali Stuart Arends, Barry X Ball, Lawrence Carroll, Ettore Spalletti, Roni Horn, Thomas Schütte.
Il prestigioso fondo del VideoArt Festival di Locarno, che include l’opera completa di alcuni tra i massimi esponenti della videoarte, completa questo ricco panorama con una delle raccolte internazionali più importanti per ripercorrere la storia dell’evoluzione dei linguaggi multimediali in campo artistico.
La Collezione Monte Verità, collocata principalmente negli edifici della Fondazione Monte Verità di Ascona, nasce a seguito della donazione del Barone Eduard von der Heydt. Comprende numerose importanti opere grafiche asiatiche e dipinti del XVII-XX secolo di artisti quali Angelika Kauffmann, Alexandre Calame, Conrad Felixmüller e Amédée Ozenfant.

La Collezione della Città di Lugano comprende opere di artisti di origine ticinese dal XII secolo a oggi. Il nucleo più importante riguarda la realtà artistica locale e lombarda dal secondo Ottocento ai primi decenni del Novecento dove spicca il notevole corpus di opere prefuturiste di Umberto Boccioni. Opere dei pittori ticinesi Giovanni Serodine, Pier Francesco Mola e Giuseppe Antonio Petrini costituiscono importanti testimonianze dei secoli precedenti.
Il nucleo iniziale della collezione è costituito dal lascito Antonio Caccia, risalente al 1893, che si compone di un insieme eterogeneo di opere datate fra il XVII e il XIX secolo.
Nel tempo si sono aggiunti rilevanti depositi appartenenti alla Confederazione (artisti ticinesi e svizzeri, tra cui Giovanni Giacometti) e alla Fondazione Gottfried Keller (Vincenzo Vela, Filippo Franzoni, Giuseppe Antonio Petrini).
Fra le donazioni più importanti figurano quella degli Eredi Gabriele Chiattone del 1961 (con il grande corpus di opere di Umberto Boccioni e lavori di Cesare Tallone, Leonardo Dudreville, Tranquillo Cremona, Achille Funi); il lascito dei coniugi Adolph e Carla Milich Fassbind del 1965 che comprende opere dello stesso Milich e di importanti maestri francesi della fine dell’Ottocento e dei primi del Novecento (Claude Monet, Eugène Boudin, Édouard Vuillard, André Derain, Henri Rousseau, Henri Matisse) e la donazione Francesco Messina del 1977.
Nel 1978 l’artista argoviese Wilhelm Schmid dona alla Città di Lugano numerose sue opere e la sua casa di Brè con tutto ciò che vi è contenuto: questa nel 1983 viene aperta al pubblico come Museo Schmid dove è tuttora visibile una selezione di opere dell’artista tra le quali notevoli esempi del periodo della Nuova Oggettività.
Nel 1980 l’artista luganese Carlo Cotti dona un centinaio di opere di artisti contemporanei e un ricco fondo di suoi lavori per dare avvio al Fondo Comunale Carlo Cotti con l’obbiettivo di acquisire opere di giovani artisti.
Nel 1996 Aligi Sassu dona alla Città di Lugano un importante nucleo di opere, gestito dalla Fondazione Aligi Sassu e Helenita Olivares, che ricoprono l’insieme della sua produzione artistica.
La collezione comprende inoltre le opere su carta provenienti dalla Biennale internazionale di Bianco e Nero, tenutasi a Villa Ciani dal 1950 al 1968 e le sculture collocate negli spazi pubblici cittadini.